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超高分辨柔性流场感知系统
与高速飞行的飞机不同，微小型无人机体积小，重量轻，飞行速度低，更容易受到环境湍流的影响，需要高灵敏度的小型气流传感器提供全面的空气动力学信息。如何让微小型无人机像鸟类一样感知和操纵气流一直是航空和传感器领域的难题。
面向微小型无人机的飞行参数测量，北航研发团队研制出一种基于氧化钒的高灵敏度柔性流速传感器，实现了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，实验验证了攻角、侧滑角和空速的多参数感知能力，并完成了微小型无人机飞行速度以及机翼微振动的测量，为微小型无人机提供了低成本、高精度的大气参数传感方案。
该传感器基于量热式原理，由中心微加热器产生恒定温差，四周的热敏电阻阵列测量温度分布，根据热敏电阻阵列测得的温度差准确反映流速大小及方向。采用悬空型隔热结构以及高电阻温度系数材料氧化钒作为热敏电阻以增大传感器的测量灵敏度。在聚酰亚胺基底上通过MEMS工艺加工了总厚度90μm的超薄柔性流速传感器，实现了微小型无人机的曲面贴附功能。经风洞测试，流速传感器的理论分辨力达0.11 mm/s,流速测量重复精度约为测量值的0.5%，响应时间约为20ms。在10 m/s时，流速传感器的最大角度灵敏度为36.7 mV/deg，噪音水平为1.78 mV，根据2σ准则计算出其理论角度分辨力为0.1°。
研究团队已经完成流速传感器工程化样品的制备，并将两个流速传感器装载到一个微小型无人机平台上进行飞行参数感知应用。结果表明平均飞行速度的估计误差低于0.2 m/s。由于流速传感器的高灵敏度特性，它甚至捕捉到了机翼的微振动信息，并与外置IMU模块显示了相同的机翼振动频率。这项研究展示了一种柔性高灵敏度流速传感器，拓宽了流场感知在微小型无人机姿态检测、空速估计以及飞行安全监测方面的应用，为无人机的飞行参数测量提供了创新的设计思路与发展前景。
北京航空航天大学
2024-07-08
团簇高分辨成像
含有极少原子的金（Au）团簇具有非典型的化学和电子性质，在光学和催化领域具有巨大的应用潜力。然而，在原子尺度上对小团簇基态性质的表征仍然缺乏。我们利用扫描隧道显微成像技术首次实现了在实空间中直接观测单个Au20团簇的基态原子结构。该工作的意义在于提供了从原子水平上研究团簇的新途径，对理解其催化和光学等性质有重要作用。
哈尔滨工业大学
2021-04-14
智能高分辨成像光谱装备
我国的高光谱成像技术起步较晚，但受日益增长的并十分迫切的社会、经济需求的激励，光谱成像技术及应用得到快速发展，光谱分析被用来解决物理学、化学、生物学、地质学、地球物理学、医学和其它学科中的基础问题和应用问题。技术团队完成以柱面C_T消像差专利结构和Offner结构为核心的紫外、可见光、近红外、短波红外、中波红外五型高光谱成像仪产品研发，实现宽波段覆盖、成像性能好、光谱分辨率高于国外同价位产品，竞争力高。同时积极拓展开发成像光谱仪产品的应用，已研发兼具空间成像和光谱分析能力的微细样品成像分析仪器——显微成像光谱仪，用于材料和生物应用。此外配套研制了功能强大的成像光谱数据采集与处理分析软件，提出了全并行处理机制，大大缩短光谱数据获取和光谱重建时间，较国外产品用户体验更便捷友好，便于大面积推广。
图1.短波红外成像光谱仪
北京理工大学
2022-12-05
超高分辨显微成像平台
上海交通大学
2021-04-13
真空激光高分辨变形测量系统
该系统基于三点准直原理，采用真空激光技术，实现对大尺度建筑变形的精密测量。它将整个测量光路置于真空管道之中，接收器使用面阵 CCD ，配以变焦镜头和定标系统，可对水平和垂直变形量同时进行高精度测量，相对精度可达 10 － 7 （如对 1000m 长的直线型混泥土坝，测量精度为 0.1mm ）。整个系统按工业标准要求设计，实现全封闭，无裸露部件，各个组成部分由主控机控制全自动运行。可在恶劣环境下进行长期稳定的无人值守运行，对微小变形实现高精度监测。
大连理工大学
2021-04-13
高分辨率 CMOS 数字相机
已有样品/n高分辨率数字相机是机器视觉与工业检测中影像获取的主要手段。 随着成像技术的发展， CMOS成像技术由于其高分辨率、 低成本、 全数字化等优点， 获得越来越广泛的应用。 采用高性能CMOS探测器及FPGA等技术研制的高分辨率CMOS数字相机，能广泛应用于工业检测、 交通、 大楼等监视系统中。
中国科学院大学
2021-01-12
中国区域高分辨率气象驱动数据集
清华大学地球系统科学系阳坤教授课题组在《科学数据》（Scientific Data）上发表题为“The first high-resolution meteorological forcing dataset for land process studies over China”的研究成果，发布了过去十年间阳坤团队开发的一套服务于陆面、水文、生态等地表过程模型的中国高时空分辨率气象数据集。该数据采用严格的数据质量控制，统一的站点数据、卫星数据和再分析数据的融合方法，避免了不同学者对同一研究区域气象数据的重复处理。近地面气象数据是地表模型的主要驱动。自2004年美国国家航空航天局（NASA）发布全球陆面数据同化（GLDAS）气象数据以来，北美、欧洲等区域高分辨率气象驱动数据集也不断涌现。阳坤教授团队自2008年起利用中国气象局数据共享的契机，开始了中国区域高分辨率气象驱动数据集的开发，建立了气象数据的预处理系统和融合系统，完成了首套相对稳定可靠的长时间序列数据产品。该数据集覆盖了中国陆地区域，时间跨度为40年（1979-2018），空间分辨率0.1度，时间分辨率3小时，包括了近地面气温、气压、比湿、全风速、向下短波辐射通量、向下长波辐射通量、降水率等 7 个变量。基于独立站点数据的评估表明，该数据集较国际上广泛使用的 GLDAS 数据集具有更高精度。目前，该中国区域高分辨率气象驱动数据集已发布在国家青藏高原科学数据中心，可免费获取。原文链接：https://www.nature.com/articles/s41597-020-0369-y数据网址：https://doi.org/10.11888/AtmosphericPhysics.tpe.249369.file
清华大学
2021-04-10
高分辨率系列拉曼光谱仪
高分辨率系列拉曼光谱仪包括手持式拉曼光谱仪、便携式拉曼光谱仪、显微拉曼光谱仪。手持式拉曼光谱仪有专用于药品等原材料真伪鉴别的手持式拉曼真伪鉴别仪、专用于危险化学品、毒品等违禁物检测的手持式拉曼安检仪。便携式拉曼光谱仪与显微拉曼光谱仪采用了模块化设计，包含多种激发波长与光谱分辨率的多种型号。这些拉曼光谱仪能够广泛用于药物成份分析、农作物农药残留检测、宝石的鉴定与识别、原辅料的鉴定及判别、细胞/病毒检测、生命科学、材料科学研究等领域。
上海理工大学
2023-05-15
超高分辨率（0.0001牛顿）测力天平
湍流边界层中的壁面摩擦阻力是湍流边界层研究中的重要参数。然而，由于其量级极小，一般只有10-3到10-4N，因而在实验中对其精确测量具有极大挑战。目前尚未有成熟的商用仪器能够直接测量如此小的壁面摩擦阻力。 本课题组所研发的超高灵敏度测力天平基于杠杆原理，作用于浮动平板上的壁面摩擦阻力经过机械放大后，使用高灵敏度力传感器进行采集，其最小可测的10-6N的壁面摩擦阻力。同时，对可能对其测量造成影响的误差来源进行了系统分析，并通过一系列措施杜绝了其对测量造成的影响。此外，由于该测量的壁面摩
哈尔滨工业大学
2021-04-14
超高分辨率图像增强与显示芯片
Ø 成果简介：超分辨率图像重建技术是近年来发展迅速的图像处理新技术，其目的是超越成像传感器、成像和信道的分辨极限，利用所获低分辨率图像，实现高分辨率图像的重建。超高分辨率图像增强与显示芯片项目利用超分辨率图像实时处理技术，实现从一幅或多幅低分辨率视频图像处理获得高分辨率图像，在图像被放大的同时增强图像更多的细节，提高图像的清晰度和分辨率，实现摄像传感器的低分辨率与显示器高分辨率之间的匹配，解决目前图像获取与显示分辨率不匹配的瓶颈问题，在现有图像获取技术的基础上提高显示器的画面质
北京理工大学
2021-04-14